(57)【要約】      （修正有）【課題】トラクタとトレーラで構成される車両のブレーキ装置において、トレーラ側ブレーキ部の作動時間を短くし、応答性を良くする。【解決手段】トラクタ1に配置されるロール不安定状態検知装置16が、ロール不安定状態を検知した場合、フットブレーキ(又はパーキングブレーキ)の作動状態に関わらず、該検知信号により電磁バルブが励起され、その出力を大気圧からトラクタ側エアタンク12の最大エア圧(又はトラクタ側エアタンク12の最大エア圧から大気圧)に切り換える。該最大エア圧はダブルチェックバルブ14を介してトレーラ制御バルブ11に第１信号圧として供給され、トレーラ2側にトラクタ側エアタンク12のエア圧が出力される。トレーラ制御バルブ11から出力される該エア圧を第２信号圧として受けたトレーラ側のリレーバルブ23は、トレーラ側エアタンク22のエア圧を作動圧としてトレーラ側ブレーキ部21に供給し、ブレーキ力を発生させる。【選択図】図１
2007137213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタとトレーラで構成される車両のブレーキ装置において、
トラクタ側のフットブレーキ作動部と、
トラクタ側のエアタンクと、
トレーラ側のエアタンクと、
トレーラ側のブレーキ部と、
該トラクタ又は該トレーラに配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置と、
該ロール不安定状態検知信号を受けた時、大気圧から該トラクタ側エアタンクの最大エア圧に切り換えて出力する電磁バルブと、
通常時は該フットブレーキ作動部による該トラクタ側エアタンクの制御エア圧を出力し、該最大エア圧を受けた時は該最大エア圧を出力するように切り替わるダブルチェックバルブと、
該トラクタ側エアタンクと該ダブルチェックバルブとに接続され、該ダブルチェックバルブから出力された該制御エア圧又は該最大エア圧を第１信号圧として該トラクタ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側に出力するトレーラ制御バルブと、
該トレーラ側エアタンクと該トレーラ側ブレーキ部との間に配置され、該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けた時、該トレーラ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側のブレーキ部に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブと、
を備えたことを特徴とする車両のブレーキ装置。
【請求項２】
トラクタとトレーラで構成される車両のブレーキ装置において、
トラクタ側のパーキングブレーキ作動部と、
トラクタ側のエアタンクと、
トレーラ側のエアタンクと、
トレーラ側のブレーキ部と、
該トラクタ又は該トレーラに配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置と、
該ロール不安定状態検知信号を受けた時、該パーキングブレーキ作動部による該トラクタ側エアタンクの制御エア圧から大気圧に切り換えて出力する電磁バルブと、
該トラクタ側エアタンクと該電磁バルブとに接続され、該電磁バルブから出力された該制御エア圧又は該大気圧を第１信号圧として該トラクタ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側に出力するトレーラ制御バルブと、
該トレーラ側エアタンクと該トレーラ側ブレーキ部との間に配置され、該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けた時、該トレーラ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側のブレーキ部に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブと、
を備えたことを特徴とする車両のブレーキ装置。
【請求項３】
請求項1又は2において、
該ロール不安定状態が、該トラクタ又は該トレーラのジャックナイフ現象状態であることを特徴とした車両のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のブレーキ装置に関し、特にトラクタとトレーラで構成される車両におけるロール不安定状態を検知して横転を防止する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図13(1)は、トラクタとトレーラで構成される車両が旋回走行している時の一般的な状態を示している。すなわち、トラクタ1とトレーラ2で構成される車両の連結点JPは、通常、トラクタの重心COGよりも後方に位置するため、曲率半径rのカーブCrを旋回中のトラクタ1及びトレーラ2にブレーキ力F1及びF2を掛けた場合、トラクタ1の制動がトレーラ2の制動より大きくなると、同図(2)に示すように、トラクタ1及びトレーラ2が互いに折れ曲がるようなジャックナイフ現象状態となる。
【０００３】
このような状態になると、車両の旋回半径が小さくなり、同じ速度でも横加速度が増加する。横加速度が増加すると横転し易くなる。
【０００４】
ジャックナイフ現象状態を防止するためには、これを検出し、図14(1)に示すように、トレーラ2側のみにブレーキ力F2を掛けることで、トラクタ1及びトレーラ2が減速しつつ直進状態に向くような力F3を加える。
【０００５】
この結果、同図(2)に示すように、カーブCrより大きな曲率半径R(ここで、R > rとする。)のカーブCRを走行しているのと同様の状態に変化させることができ、ヨー制御を行うことなく車両の横転を防止することができる(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献１】特開2001-58563号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献1では、図15に示すように、リレーバルブ23をトラクタ1側に配置し、トラクタ側エアタンク12のエア圧AP12を作動圧OPとしてトレーラ側ブレーキ部21に供給することによりブレーキ力を発生させている。
【０００７】
この場合、トレーラ側ブレーキ部の作動時間が長く、応答性が悪いという課題がある。すなわち、トレーラ側ブレーキ部21を作動させる作動圧OPをトラクタ1側から供給する必要があるため、その供給路が長く、従ってブレーキ作動時間も長くなってしまう。
【０００８】
従って本発明は、トラクタとトレーラで構成される車両のブレーキ装置において、トレーラ側ブレーキ部の作動時間を短くし、応答性を良くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[1]上記の目的を達成するため、本発明に係る車両のブレーキ装置は、トラクタ側のフットブレーキ作動部と、トラクタ側のエアタンクと、トレーラ側のエアタンクと、トレーラ側のブレーキ部と、該トラクタ又は該トレーラに配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置と、該ロール不安定状態検知信号を受けた時、大気圧から該トラクタ側エアタンクの最大エア圧に切り換えて出力する電磁バルブと、通常時は該フットブレーキ作動部による該トラクタ側エアタンクの制御エア圧を出力し、該最大エア圧を受けた時は該最大エア圧を出力するように切り替わるダブルチェックバルブと、該トラクタ側エアタンクと該ダブルチェックバルブとに接続され、該ダブルチェックバルブから出力された該制御エア圧又は該最大エア圧を第１信号圧として該トラクタ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側に出力するトレーラ制御バルブと、該トレーラ側エアタンクと該トレーラ側ブレーキ部との間に配置され、該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けた時、該トレーラ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側のブレーキ部に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
すなわち、動作として、トラクタ側のフットブレーキを作動した場合、トラクタ側にブレーキ力を発生させると共に、トラクタ側のフットブレーキ作動部からの制御エア圧が、ダブルチェックバルブの一方の入力口を介してトレーラ制御バルブへ入力される。該トレーラ制御バルブは、該制御エア圧を第１信号圧として、それに対応したトラクタ側エアタンクのエア圧をリレーバルブを介してトレーラ側ブレーキ部へ出力する。該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けたトレーラ側のリレーバルブは、トレーラ側エアタンクのエア圧を作動圧としてトレーラ側ブレーキ部に供給し、ブレーキ力を発生させる。
【００１１】
一方、トラクタ又はトレーラに配置されるロール不安定状態検知装置が、例えば、該トラクタ又はトレーラの後側のロール運動が大きくなり且つ前側が後側に追従し切れていない状態、すなわちロール不安定状態を検知した場合、その状態を示すロール不安定状態検知信号をロール不安定状態検知装置が発生する。
【００１２】
なお、このロール不安定状態は、例えば該トラクタ又はトレーラのジャックナイフ現象状態である。
【００１３】
該ロール不安定状態検知信号により電磁バルブが励起され、その出力を大気圧からトラクタ側エアタンクの最大エア圧に切り換える。該最大エア圧はダブルチェックバルブを介してトレーラ制御バルブに第１信号圧として供給され、トレーラ側にトラクタ側エアタンクのエア圧が出力される。該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けたトレーラ側のリレーバルブは、トレーラ側エアタンクのエア圧を作動圧としてトレーラ側ブレーキ部に供給し、ブレーキ力を発生させる。
【００１４】
その結果、図14に示した場合と同様に、該トラクタ及びトレーラが減速しつつ直進状態に向くようになるため、該トラクタ又はトレーラの後側のロール運動は小さくなり、その前側が後側に追従できる状態となり、該ロール不安定状態を脱することができる。
【００１５】
このように、トラクタ側のトレーラ制御バルブからトレーラ側のリレーバルブまでは信号圧(第２信号圧)を供給すれば良いため、トレーラ側ブレーキ部への作動圧の供給路が短くなり、以てトレーラ側ブレーキ部の作動時間を短くすることができる。
【００１６】
また、図15に示した従来例では、該リレーバルブがトラクタ側に配置される構成であったのに対し、本発明では、該リレーバルブがトレーラ側に配置される構成としている。車両によっては、該リレーバルブはトレーラ側に配置されているため、このような場合には、本発明は、トレーラ側のブレーキエア制御系統を変更することなく適用することが可能である。
【００１７】
なお、信号圧と作動圧は、圧力自体は同じであるが、信号圧は作動圧に比べて少ない流量で済むため、効率的にブレーキ装置を制御することができる。
【００１８】
[2]また、本発明に係る車両のブレーキ装置は、トラクタ側のパーキングブレーキ作動部と、トラクタ側のエアタンクと、トレーラ側のエアタンクと、トレーラ側のブレーキ部と、該トラクタ又は該トレーラに配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置と、該ロール不安定状態検知信号を受けた時、該パーキングブレーキ作動部による該トラクタ側エアタンクの制御エア圧から大気圧に切り換えて出力する電磁バルブと、該トラクタ側エアタンクと該電磁バルブとに接続され、該電磁バルブから出力された該制御エア圧又は該大気圧を第１信号圧として該トラクタ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側に出力するトレーラ制御バルブと、該トレーラ側エアタンクと該トレーラ側ブレーキ部との間に配置され、該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けた時、該トレーラ側エアタンクのエア圧を該トレーラ側のブレーキ部に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
すなわち、通常動作として、トラクタ側のパーキングブレーキを作動した場合、トラクタ側にブレーキ力を発生させると共に、トラクタ側のパーキングブレーキ作動部からの制御エア圧が、トレーラ制御バルブへ入力される。該トレーラ制御バルブは、該制御エア圧を第１信号圧として、それに対応したトラクタ側エアタンクのエア圧をリレーバルブを介してトレーラ側ブレーキ部へ出力する。該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けたトレーラ側のリレーバルブは、トレーラ側エアタンクのエア圧を作動圧としてトレーラ側ブレーキ部に供給し、ブレーキ力を発生させる。
【００２０】
また、上記[1]と同様に、トラクタ又はトレーラに配置されるロール不安定状態検知装置が、例えば、該トラクタ又は該トレーラの後側のロール運動が大きくなり且つ前側が後側に追従し切れていない状態、すなわちロール不安定状態を検知した場合、その状態を示すロール不安定状態検知信号をロール不安定状態検知装置が発生する。
【００２１】
該ロール不安定状態検知信号により電磁バルブが励起され、その出力を制御エア圧から大気圧に切り換える。該大気圧がトレーラ制御バルブに供給されると、該トレーラ制御バルブは該大気圧を第１信号圧としてトラクタ側エアタンクのエア圧をトレーラ側に出力する。該トレーラ制御バルブから出力されるエア圧を第２信号圧として受けたトレーラ側のリレーバルブは、トレーラ側エアタンクのエア圧を作動圧としてトレーラ側ブレーキ部に供給し、ブレーキ力を発生させる。
【００２２】
その結果、この場合も、上記[1]と同様に該トラクタ及びトレーラが減速しつつ直進状態に向くようになるため、該トラクタ又はトレーラの後側のロール運動は小さくなり、その前側が後側に追従できる状態となり、該ロール不安定状態を脱することができる。
【００２３】
このように、トラクタ側のパーキングバルブの作動に係るブレーキエア制御系統に適用した場合も、上記[1]と同様にトレーラ側ブレーキ部への作動圧の供給路が短くなり、以てトレーラ側ブレーキ部の作動時間を短くすることができる。
【００２４】
また、この場合も、上記[1]と同様に該リレーバルブがトレーラ側に配置される構成としている。従って、該リレーバルブがトレーラ側に配置されている車両の場合には、トレーラ側のブレーキエア制御系統を変更することなく適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、トレーラ側ブレーキ部への作動圧の供給路を短くすることができ、以てトレーラ側ブレーキ部の作動時間を短くし、応答性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、リレーバルブがトレーラ側に配置されている車両の場合には、トレーラ側のブレーキエア制御系統を変更することなく適用することが可能である。
【００２７】
さらに、信号圧と作動圧は、圧力自体は同じであるが、信号圧は作動圧に比べて少ない流量で済むため、効率的にブレーキ装置を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
実施例[1]
図1は、上記の本発明[1]に係る全体構成の実施例を示したものである。
【００２９】
すなわち、この実施例では、トラクタ1側のフットブレーキペタルの踏力に応じた制御エア圧を出力するフットブレーキバルブ13と、トラクタ側エアタンク12と、トレーラ側エアタンク22と、トレーラ側ブレーキ部21と、トラクタ1側に配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置16と、該ロール不安定状態検知信号を受けた時、大気圧からトラクタ側エアタンク12の最大エア圧に切り換えて出力する電磁バルブ15と、通常時はフットブレーキバルブ13によるトラクタ側エアタンク12の制御エア圧を出力し、該最大エア圧を受けた時は該最大エア圧を出力するように切り替わるダブルチェックバルブ14と、トラクタ側エアタンク12とダブルチェックバルブ14とに接続され、ダブルチェックバルブ14から出力された制御エア圧又は最大エア圧を第１信号圧としてトラクタ側エアタンク12のエア圧をトレーラ2側に出力するトレーラ制御バルブ11と、トレーラ側エアタンク22とトレーラ側ブレーキ部21との間に配置され、トレーラ制御バルブ11から出力される該エア圧を第２信号圧として受けた時、トレーラ側エアタンク22のエア圧をトレーラ側ブレーキ部21に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブバルブ23とを備えている。
【００３０】
上記実施例[1]について説明する前に、この実施例に用いるトレーラ制御バルブ11を、図2及び図3を参照して以下に説明する。
【００３１】
まず構造に関して、図2(1)に示すように、トレーラ制御バルブ11は、入力ポートとしてブレーキバルブ(セカンダリ)ポート11_1、ブレーキバルブ(プライマリ)ポート11_2、パーキングバルブポート11_3、及びエアタンクポート11_4を設けており、出力ポートとして、トレーラサービスポート11_5及びトレーラエマージェンシポート11_6を設けている。
【００３２】
なお、トレーラ側ブレーキ部21は、トラクタ1との非連結時の安全性を確保するため、トラクタ1側のエア配管と連結されてエア圧が供給されている場合(トラクタ・トレーラ連結状態)にのみ作動可能となり、トラクタ・トレーラ非連結状態(エア圧が供給されていない場合)では強制的にブレーキ状態となるようになっている。
【００３３】
これを、トレーラ側ブレーキ部21の構造及び動作を示す図4を参照して以下に説明する。
【００３４】
トラクタ・トレーラ非連結状態で、トラクタ1側のエア配管がチャンバー21_2に接続されていない場合は、チャンバー21_2が大気開放となるため、スプリング21_3が伸長してプッシュロッド21_1を突出させてトレーラ2にブレーキ力が掛かることになる。
【００３５】
一方、トラクタ・トレーラ連結状態で、トラクタ1側のエア配管がチャンバー21_2に接続されている場合には、スプリング21_3が圧縮されてプッシュロッド21_1を引き込むため(図示の状態)、トレーラ2にブレーキ力は掛からず、フットブレーキペタルによる制動が可能となる。
【００３６】
フットブレーキペダルを踏んだ場合は、フットブレーキペダルの踏力に応じた作動圧が、ポート21_4からダイアフラム21_5と壁21_6との間に供給される。この作動圧により、ダイアフラム21_5がリターンスプリング21_7を圧縮しながら点線状態まで変形してプッシュロッド21_1を突出させるため、トレーラ2にブレーキ力が掛かることになる。
【００３７】
また、フットブレーキペダルを踏まない場合は、ダイアフラム21_5と壁21_6との間に作動圧は供給されず、リターンスプリング21_7の伸長によりダイアフラム21_5が実線状態まで壁21_6に押し付けられてプッシュロッド21_1を引き込むため、トレーラ2にブレーキ力は掛からない。
【００３８】
次にトレーラ制御バルブ11の動作に関しては、図2 (2)に示すように、下記の制動種別(a)〜(c)を呈する。
【００３９】
(a)トレーラへのブレーキ力解除(トラクタ・トレーラ連結状態):
トラクタとトレーラが連結され、エアタンクポート11_4へトラクタ側エアタンク12からのエア圧が入力され始めると、トレーラエマージェンシポート11_6からトレーラ側ブレーキ部21へ信号圧がリレーバルブ23を介して出力され、トレーラ側ブレーキ部21によりブレーキ力が解除される。これによりトレーラ2は走行可能状態となる。以後、トラクタとトレーラの連結中は、エアタンクポート11_4へのエア圧は入力されたままであるものとして説明する。
【００４０】
(b)フットブレーキによるトレーラへのブレーキ力発生:
フットブレーキ作動によるフットブレーキバルブ13からの制御エア圧がブレーキバルブ(セカンダリ)ポート11_1及びブレーキバルブ(プライマリ)ポート11_2へ入力されると、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、該制御エア圧に対応した信号圧がリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００４１】
(c)パーキングブレーキによるトレーラへのブレーキ力発生:
パーキングブレーキ作動によるパーキングブレーキバルブ17からの制御エア圧がパーキングバルブポート11_3へ入力されると(パーキングバルブポート11_3が大気圧となると)、エアタンクポート11_4に入力されるエア圧がトレーラサービスポート11_5に供給され、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、該制御エア圧に対応した信号圧がリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００４２】
なお、図3の特性Aで示すように、上記(b)の入力圧-出力圧の関係は、正比例の関係になっており、点aは、ポートブレーキバルブ(セカンダリ)ポート11_1及びブレーキバルブ(プライマリ)ポート11_2への入力圧がトレーラ側エアタンク12の最大エア圧である時、トレーラサービスポート11_5からの出力圧が最大であることを示す。
【００４３】
また、特性Bで示すように、上記(c)の入力圧-出力圧の関係は、反比例の関係になっており、点bは、パーキングバルブポート11_3への入力圧が大気圧である時、トレーラサービスポート11_5からの出力圧が最大であることを示す。
【００４４】
次に、本実施例[1]につき、上述した図1〜3並びに本実施例に係る構成を取り出して示した図5を参照して説明する。
【００４５】
図5(1)は、本実施例[1]において、通常にフットブレーキを作動した場合でロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知(これについては後述する。)しない場合のブロック図を示す。すなわち、フットブレーキバルブ13からの制御エア圧CP13が、ダブルチェックバルブ14の一方の入力口を介してトレーラ制御バルブ11のブレーキバルブ(セカンダリ)ポート11_1及びブレーキバルブ(プライマリ)ポート11_2へ共通に入力されると、図2に関して説明したとおり、既にトラクタ側エアタンク12からのエア圧AP12がエアタンクポート11_4に与えられているので、トレーラ側ブレーキ部21は作動可能状態であり、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、上記制御エア圧CP13に対応した信号圧SPがリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００４６】
この時、ダブルチェックバルブ14の他方の入力口は、電磁バルブ15に接続されているが、ロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知していないので、大気圧を入力する状態となっている。従って、ダブルチェックバルブ14はフットブレーキバルブ13からの制御エア圧CP13を自動的に選択する。
【００４７】
なお、図示しないが、フットブレーキ作動によるブレーキ力は、トラクタ1側にも当然発生する。
【００４８】
同図(2)は、ロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知した場合のブロック図を示す。すなわち、ロール不安定状態検知装置16がロール不安定状態を検知してロール不安定状態検知信号RSを発生し、電磁バルブ15の電磁コイル15_2を励起する。電磁コイル15_2が励起されると、ピストン15_1を押し下げてトラクタ側エアタンク12の最大エア圧MAX_APがダブルチェックバルブ14に与えられる。
【００４９】
従って、最大エア圧MAX_APが、ダブルチェックバルブ14を介してトレーラ制御バルブ11のブレーキバルブ(セカンダリ)ポート11_1及びブレーキバルブ(プライマリ)ポート11_2へ共通に入力される。この時、既にトラクタ側エアタンク12からのエア圧AP12がエアタンクポート11_4に与えられているので、トレーラ側ブレーキ部21は作動可能状態であり、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、最大エア圧MAX_APに対応した信号圧SPがリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００５０】
このようにして、ロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知した際には、トレーラ2側だけにブレーキ力を発生させることが可能となる。
【００５１】
この結果、図14に示した場合と同様に、トラクタ1及びトレーラ2が減速しつつ直進状態に向くようになるため、車両は、ロール不安定状態を脱することができる。
【００５２】
この時、ダブルチェックバルブ14の一方はフットブレーキバルブ13に接続されているが、電磁バルブ15から最大エア圧MAX_APが与えられた状態となっているため、フットブレーキを同時作動させたとしてもフットブレーキバルブ13からの制御エア圧11_1は無視され、電磁バルブ15からの最大エア圧MAX_APが選択されて出力されることとなる。
【００５３】
実施例[2]
図6は、上記の本発明[2]に係る全体構成の実施例を示したものである。
【００５４】
すなわち、この実施例では、トラクタ1側のパーキングブレーキの引力に応じた制御エア圧を出力するパーキングブレーキバルブ17と、トラクタ側エアタンク12と、トレーラ側エアタンク22と、トレーラ側ブレーキ部21と、トラクタ1側に配置されてそのロール不安定状態を検知した時、ロール不安定状態検知信号を発生するロール不安定状態検知装置16と、該ロール不安定状態検知信号を受けた時、パーキングブレーキバルブ17によるトラクタ側エアタンク12の制御エア圧から大気圧に切り換えて出力する電磁バルブ18と、トラクタ側エアタンク12と電磁バルブ18とに接続され、電磁バルブ18から出力された該制御エア圧又は大気圧を第１信号圧としてトラクタ側エアタンク12のエア圧をトレーラ2側に出力するトレーラ制御バルブ11と、トレーラ側エアタンク22とトレーラ側ブレーキ部21との間に配置され、トレーラ制御バルブ11から出力される該エア圧を第２信号圧として受けた時、トレーラ側エアタンク22のエア圧をトレーラ側ブレーキ部21に作動圧として供給しブレーキ力を発生させるリレーバルブ23とを備えている。
【００５５】
本実施例[2]につき、上述した図2、3、及び6並びに本実施例に係る構成を取り出した図7を参照して説明する。
【００５６】
図7(1)は、本実施例[2]において、通常にパーキングブレーキを作動した場合でロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知しない場合のブロック図を示す。すなわち、パーキングブレーキバルブ17からの制御エア圧CP17が、電磁バルブ18内を通りトレーラ制御バルブ11のパーキングバルブポート11_3へ入力されると、図3に関して説明したとおり、既にトラクタ側エアタンク12からのエア圧AP12がエアタンクポート11_4に与えられているので、トレーラ側ブレーキ部21は作動可能状態であり、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、上記制御エア圧CP17に対応した信号圧SPがリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００５７】
なお、図示しないが、パーキングブレーキ作動によるブレーキ力は、トラクタ1側にも当然発生する。
【００５８】
同図(2)は、ロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知した場合のブロック図を示す。すなわち、ロール不安定状態検知装置16がロール不安定状態を検知してロール不安定状態検知信号RSを発生し、電磁バルブ18の電磁コイル18_2を励起する。電磁コイル18_2が励起されると、ピストン18_1を押し下げて大気圧NPが出力される。
【００５９】
従って、大気圧NPが、トレーラ制御バルブ11のパーキングバルブポート11_3へ入力される。この時、既にトラクタ側エアタンク12からのエア圧AP12がエアタンクポート11_4に与えられているので、トレーラ側ブレーキ部21は作動可能状態であり、トレーラサービスポート11_5からトレーラ側ブレーキ部21への、大気圧NPに対応した信号圧SPがリレーバルブ23を介して出力され、ブレーキ力がトレーラ側ブレーキ部21により発生される。
【００６０】
このようにして、ロール不安定状態検知装置16が車両のロール不安定状態を検知した際には、トレーラ2側だけにブレーキ力を発生させることが可能となる。
【００６１】
この結果、この場合も上記実施例[1]と同様に、トラクタ1及びトレーラ2が減速しつつ直進状態に向くようになるため、車両は、ロール不安定状態を脱することができる。
【００６２】
この時、電磁バルブ18の一方はパーキングブレーキバルブ17に接続されているが、電磁バルブ18から大気圧NPが与えられた状態となっているため、パーキングブレーキを同時作動させたとしてもパーキングブレーキバルブ17からの制御エア圧CP17は無視され、電磁バルブ18からの大気圧NPが選択されて出力されることとなる。
【００６３】
また、図15に示した従来例では、リレーバルブ23がトラクタ1側に配置される構成であったのに対し、上記実施例[1]及び[2]では、リレーバルブ23がトレーラ2側に配置される構成としている。車両によっては、リレーバルブ23はトレーラ2側に配置されているため、このような場合には、本実施例は、トレーラ2側のブレーキエア制御系統を変更することなく適用することが可能である。
【００６４】
すなわち、本実施例[1]又は[2]を適用した場合のブレーキエア制御系統を示す図12において、トラクタ1側からトレーラ2側のリレーバルブ23までは信号圧を供給することにより、図15に示したブレーキエア制御系統に比べてトレーラ側ブレーキ部への作動圧の供給路を短くすることができ、作動時間が短く、応答性の良いブレーキ装置を提供することが可能となる。
【００６５】
さらに、信号圧と作動圧は、圧力自体は同じであるが、信号圧は作動圧に比べて少ない流量で済むため、効率的にブレーキ装置を制御することができる。
【００６６】
ロール不安定状態検知装置の実施例
以下、本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるロール不安定状態検知装置16の実施例について説明する。
【００６７】
なお、ロール不安定状態検知の方法は種々考えられるため、その方法は特に本実施例に限定されるものではない。
【００６８】
図8は、トラクタ1側にロール不安定状態検知装置16を配置した場合の構成例を示す。この構成例によるトラクタ1のロール不安定状態検知装置16は、ロール角検出手段として4つの車高センサ161-1〜161-4(以下、符号“161”で総称することがある。)を設けている。この車高センサ161は、図9(1)及び(2)に示すように、トラクタ1の前側において車高センサ161-1及び161-2を設け、後側において車高センサ161-3及び161-4を設けてばね上〜ばね下間の車高を検出している。
【００６９】
これら車高センサ161の出力は、コントローラ162に与えられる。このコントローラ162は、車高センサ161に接続されて、ばね上〜ばね下間の相対ロール角(以下、単にロール角と称する。)θf及びθrを演算するロール角演算部162-1と、このロール角演算部162-1で求めたロール角θf及びθrに基づいて、ばね上〜ばね下間のロール角速度ωf及びωrをそれぞれ演算するロール角速度演算部162-2と、これらのロール角速度ωf及びωrに基づいてトラクタ1のロール状態を判定するロール状態判定部162-3とで構成されている。
【００７０】
ロール状態判定部162-3は、下記の条件の内、条件(2)と(3)と(1)の全て又は条件(2)と(3)と(4)の全てを満たした時にトラクタ1はロール不安定状態にあると判定する。
【００７１】
条件(1):│後側ロール角│≧│前側ロール角│
条件(2):│前側ロール角速度│＜│後側ロール角速度│
条件(3):後側ロール角＊後側ロール角速度＞0
条件(4):前側ロール角速度＊後側ロール角速度＜0
【００７２】
上記の原理を、図10に示した特性グラフを参照して以下に説明する。
【００７３】
図10において、細い点線は、前側（フロント）ロール角θf[deg]を示し、太い点線は後側（リア）ロール角θr[deg]を示し、太い実線は前側ロール角速度ωf[deg/s]を示し、さらに太い一点鎖線は後側ロール角速度ωr[deg/s]を示している。
【００７４】
また、前提として、「車両のロール不安定状態」とは、後側のロール運動が大きくなり且つ前側が後側に追従し切れていない状態を指す。
【００７５】
このような場合、上記の条件(1)〜(4)の技術的な意義を以下の通り示す。
【００７６】
条件(1):前側のロール角θfに比べ後側のロール角θrが大きいので不安定傾向を呈する。
条件(2):前側のロール角速度ωfに比べ後側のロール角速度ωrが大きいので不安定傾向を呈する。
条件(3):後側のロール運動が増加傾向にあるので不安定傾向を呈する。
条件(4):前側及び後側共にロール運動の方向が異なるので不安定傾向を呈する。
【００７７】
そこで、後側のロール運動が大きくなる状態とは、条件(2)＆(3)(ロール角速度ωr大＆ロール運動増加)で示される。また、前側が後側に追従している状態とは、前側と後側のロール運動が同一方向であり(not条件(4))、且つ後側のロール角θrが前側のロール角θfよりも小さい(not条件(1))状態である。これは、not条件(4)＆not条件(1)に相当するので、前側が後側に追従していない状態とは、条件(1)or(4)に相当することになる。
【００７８】
従って、図10において、条件(2)＆(3)＆(4)によってロール不安定状態になる兆候を示す領域αが定まり、条件(2)＆(3)＆(1)によりロール不安定領域βが定まり、以ってロール不安定状態と判定する領域γが上記の条件を満たすロール不安定状態であると判定することができる。
【００７９】
ロール角速度が徐々に大きくなるような定常旋回時においては、ωfやωrがほぼ0になってしまうため、上記のようなロール不安定状態の判定を行うことが困難となる。
【００８０】
そこで、ロール角そのものが過大な値を示すような時にもトラクタ1はロール不安定状態にあると判定することが好ましい。
【００８１】
これに対処するため、ロール状態判定部162-3は、トラクタ1がロール不安定状態にないと判定した時でも、両ロール角の少なくとも一方が所定値以上の場合に、ロール不安定状態であると判定する。
【００８２】
さらに、コントローラ162には、バルブ駆動回路163を介して電磁バルブ15又は電磁バルブ18が接続されており、ロール状態判定部162-3における判定結果に基づき電磁バルブ15又は電磁バルブ18を駆動する。
【００８３】
図11は、上記の図10の原理に則って作成されたコントローラ162の動作アルゴリズムを示したフローチャートで、以下このフローチャートに沿って説明する。
【００８４】
まずコントローラ162におけるロール角演算部162-1は、車高センサ161-1〜161-4で検出された車高Hfl,Hfr,Hrl,Hrrと、予め与えられている車高センサ取付けトレッドTf,Trとを用いて、ステップS1に示す式(1)及び(2)に従い、トラクタ1のロール角θf及びθrを演算する。
【００８５】
このようにロール角演算部162-1において演算されたロール角θf及びθrはロール角速度演算部162-2において時間微分されることにより、それぞれロール角速度ωf及びωrが得られる(ステップS2)。
【００８６】
なお、上記の実施例においては、ステップS1でロール角θf及びθrを求め、ステップS2でロール角速度ωf及びωrを演算しているが、この逆、すなわち図9(1)及び同図(2)に示すように、トラクタ1の前後においてロール角速度センサ30-1及び30-2を設けてロール角速度ωf及びωrをそれぞれ検出し、このように検出したロール角速度ωf及びωrを時間積分することにより、ロール角θf及びθrをそれぞれ求めてもよい。
【００８７】
このように、ロール角θf及びθr並びにロール角速度ωf及びωrを求めた後、ロール状態判定部162_3において上記の条件(1)〜(4)の各々の判定を行なう。
【００８８】
まず、図10に示した条件(2)を満足しているか否かを判定する(ステップS3)。このステップでは、前側ロール角速度の絶対値│ωf│が後側のロール角速度の絶対値│ωr│より小さいか否かを判定する。この判定結果が“Yes”であることが分かった時には、前側に比べ後側のロール角速度が大きいので不安定傾向と判定する。
【００８９】
次に、条件(3)が満足されているか否かを判定する(ステップS4)。すなわち、後側ロール角θrと後側ロール角速度ωrとの積θr＊ωrが正である場合には、後側のロール運動が増加傾向にあると判定できるので、この場合も不安定傾向を示すものと判定する。
【００９０】
次に、条件(1)を判定する(ステップS5)。ここでは、前側ロール角θfと後側ロール角θrとを絶対値で比較し、後側ロール角｜θr｜が前側ロール角｜θf｜以上である場合には不安定傾向と判定する。
【００９１】
以上のステップS3〜S5を経て、条件(2)＆(3)＆(1)が満たされ、トラクタ1がロール不安定状態であると判定されることになる。
【００９２】
ステップS5において条件(1)の判定結果が“No”であった時には、条件(4)を判定する(ステップS6)。この条件(4)においては、前側及び後側の各ロール角速度ωfとωrを乗算し、この積ωf＊ωrが負であることが分かった時には、前側及び後側のロール運動の方向が互いに異なるので不安定傾向を示すものと判定される。
【００９３】
従って、この場合にも、条件(2)＆(3)＆(4)が満たされてトラクタ1のロール不安定状態と判定されることになる。
【００９４】
勿論、条件(1)と(4)はどちらかが“YES”となればロール不安定状態を呈するので、逆の順序で行ってもよい。
【００９５】
上記のように、ステップS5又はステップS6を経由してトラクタ1のロール不安定状態が判定された時、バルブ駆動回路163を経由して電磁バルブ15又は電磁バルブ18を作動させる(ステップS7)。
【００９６】
一方、ロール状態判定部162_3は、上記のステップS3、S4及びS6のいずれかにおいて、判定結果が“No”であった場合には、ステップS8に進んで条件(5)を判定する。
【００９７】
この条件(5)においては、上記のようなトラクタ1のロール不安定状態ではない場合であっても、ロール角θf及びθrの内の少なくともいずれか一方の絶対値が閾値Thθを越えていないかどうかを判定する。これは、上述したとおり、トラクタ1がほぼ定常旋回状態の場合は徐々にロール角速度が大きくなるため、ロール角速度ωf,ωrはほぼ0となり、上記の条件判定ではトラクタ1のロール不安定状態を見つけることができない。
【００９８】
このため、ステップ8の条件(5)を判定することにより、準定常状態(例えば、舵角一定でゆっくり加速し、ロール角速度を伴なわない状態でのロール運動)に対処しようとするものである。
【００９９】
この結果、例えば後側ロール角θr（又は前側ロール角θf）が閾値Thθを超えている場合には、ステップ7において同様に電磁バルブ15又は電磁バルブ18を作動させることになる。
【０１００】
なお、ステップS8において判定結果が“No”であった場合には、いずれのロール不安定状態にも該当しないので、電磁バルブ15又は電磁バルブ18を停止するようにしている(ステップS9)。
【０１０１】
なお、上記の実施例においては、ロール角検出手段としての車高センサ161と、ロール角速度センサ30-1及び30-2とをトラクタ1側に設けているが、トレーラ2側に設けて、同様にロール不安定状態を検知しても良い。
【０１０２】
なお、本発明は上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の通り、種々の変形例を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る車両のブレーキ装置の全体構成の実施例[1]を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるトレーラ制御バルブの構造及び動作を示した図である。
【図３】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるトレーラ制御バルブの入力圧-出力圧特性グラフ図である。
【図４】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるトレーラ側ブレーキ部の構造及び動作を示した図である。
【図５】本発明の実施例[1]に係る構成を取り出して示したブロック図である。
【図６】本発明に係る車両のブレーキ装置の全体構成の実施例[2]を示したブロック図である。
【図７】本発明の実施例[2]に係る構成を取り出して示したブロック図である。
【図８】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるロール不安定状態検知装置の構成例を示したブロック図である。
【図９】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるロール不安定状態検知装置の車高センサ及びロール角速度センサのトラクタにおける配置例を示した図である。
【図１０】本発明に係る車両のロール不安定状態検知装置の原理を説明するための特性グラフ図である。
【図１１】本発明に係る車両のブレーキ装置に用いられるロール不安定状態検知装置の動作アルゴリズムを示したフローチャート図である。
【図１２】本発明の実施例[1]又は[2]を適用した場合のブレーキエア制御系統を示したブロック図である。
【図１３】トラクタとトレーラで構成される車両が旋回走行している時の一般的な状態を示した図である。
【図１４】トラクタとトレーラで構成される車両の横転防止の原理を示した図である。
【図１５】トラクタとトレーラで構成される車両のブレーキ装置の従来例を示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１０４】
1  トラクタ
2  トレーラ
COG  トラクタ重心
JP  連結点
F1,F2  ブレーキ力
F3  直線状態に向く力
r, R  曲率半径
Cr  曲率半径rのカーブ
CR  曲率半径Rのカーブ
11  トレーラ制御バルブ
11_1  ブレーキバルブ(セカンダリ)ポート
11_2  ブレーキバルブ(プライマリ)ポート
11_3  パーキングバルブポート
11_4  エアタンクポート
11_5  トレーラサービスポート
11_6  トレーラエマージェンシポート
12  トラクタ側エアタンク
AP12  エア圧
MAX_AP  最大エア圧
13  フットブレーキバルブ
CP13  制御エア圧
14  ダブルチェックバルブ
15, 18  電磁バルブ
15_1, 18_1  ピストン
15_2, 18_2  電磁コイル
NP  大気圧
16  ロール不安定状態検知装置
RS  ロール不安定状態検知信号
161, 161_1〜161_4  車高センサ
162  コントローラ
162_1  ロール角演算部
162_2  ロール角速度演算部
162_3  ロール状態判定部
163  バルブ駆動回路
17    パーキングブレーキバルブ
CP17  制御エア圧
21    トレーラ側ブレーキ部
21_1  プッシュロッド
21_2  チャンバー
21_3  スプリング
21_4  ポート
21_5  ダイアフラム
21_6  壁
21_7  リターンスプリング
SP  信号圧
22  トレーラ側エアタンク
23  リレーバルブ
OP  作動圧
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
2007137213.tif 000003
【図２】
2007137213.tif 000004
【図３】
2007137213.tif 000005
【図４】
2007137213.tif 000006
【図５】
2007137213.tif 000007
【図６】
2007137213.tif 000008
【図７】
2007137213.tif 000009
【図８】
2007137213.tif 000010
【図９】
2007137213.tif 000011
【図１０】
2007137213.tif 000012
【図１１】
2007137213.tif 000013
【図１２】
2007137213.tif 000014
【図１３】
2007137213.tif 000015
【図１４】
2007137213.tif 000016
【図１５】
2007137213.tif 000017